第三课：程序和算法

课程目标

1. 理解“程序”和“算法”的基本概念：帮助学生理解程序是由一系列指令组成的，而算法是解决问题的一种步骤方法。
2. 学习简单的程序逻辑：通过互动和小游戏，学生能够编写一组简单的指令，实现特定目标。
3. 培养解决问题的能力：通过设计和优化小任务的算法，锻炼学生的逻辑思维和创新能力。

课程大纲

一、课程导入（10分钟）

• 生活化引入：提问学生：“如果你要教一个机器人刷牙，你会告诉它做哪些步骤？”用这个例子引出“程序”和“算法”的概念。
• 初步定义：解释程序是一个指令的集合，而算法是解决问题的步骤过程。简化地说，程序告诉计算机“怎么做”，而算法告诉计算机“如何解决问题”。

二、课程主体内容（25分钟）

1. 什么是程序？（10分钟）
   • 程序的基本构成：用简单的语言解释程序包含指令，这些指令按顺序执行。
   • 小游戏：指令接龙：让学生分成小组，每个小组需要给“机器人”（可以由一位同学扮演）下达指令，让它完成一项任务，比如在教室里走到某个指定位置。学生通过这个游戏体验指令的编写和执行。
2. 什么是算法？（10分钟）
   • 算法的意义：用学生熟悉的例子（如如何折纸或打扫房间）解释算法就是解决问题的一步步方法。
   • 优化算法：给出一个简单问题，如“如何在一堆数字中找到最大值”，引导学生设计不同的方法，并讨论哪种方法更简单、快捷。
3. 算法和程序的关系（5分钟）
   • 总结：算法是程序的核心，每个程序都包含了一个或多个算法，用于实现不同的任务。
   • 类比：可以将程序比作一张完整的食谱，而算法则是食谱中的具体步骤。让学生理解算法是程序的一部分，但程序可能包含多个算法。

三、互动环节：设计自己的程序和算法（10分钟）

• 活动描述：让学生分组设计一个简单程序，比如让“机器人”在规定的步数内走出迷宫。他们需要编写一组指令，并且要设计合理的算法，使“机器人”能准确地完成任务。
• 分享与讨论：每组展示他们的解决方案，鼓励学生之间的互相学习和反馈。

四、课程总结与提问（5分钟）

• 总结课程内容：回顾程序和算法的基本概念及其关系，并鼓励学生在日常生活中思考如何用步骤和逻辑来解决问题。
• 提问环节：解答学生的问题，鼓励他们在课后观察生活中有哪些程序和算法的例子。

教学资源

• 机器人道具：可以使用玩具机器人或由同学扮演，帮助学生体验编写指令的过程。
• 白板和马克笔：用来画出指令接龙游戏的路径和迷宫任务。
• 学习卡片：设计一些程序和算法的小例子，让学生课后练习。

课后活动

• 家庭任务：让学生尝试编写一个“早晨起床的程序”，列出他们认为合理的步骤。
• 思考任务：让学生思考和记录有哪些生活场景可以用“算法”来更高效地完成，并准备下节课分享。